有线mesh组网和无线mesh

作者：iN在

这是一个粉丝的问题“很想知道，有线mesh,能解决网络无缝漫游这个问题吗？”

真实的情况就是——有线Mesh就是一个怪胎，和无缝漫游没有一毛钱的关系。

当然了，很多人就会说“存在即合理”，对怪胎类的东西“存在即合理”是不是真的适用呢？

其实，“存在即合理”这句话本身就“不合理”，当初翻译黑格尔《法哲学原理》中“Was vernünftig ist, das ist wirklich; und was wirklich ist, das ist vernünftig.”，从原文的字面意思来翻译就是“凡是合乎理性的都是现实的；凡是现实的都是合乎理性的。”——“vernünftig”指的是理性的或合理的，“wirklich”指的是真实的或存在的。这句话的基本含义是指理性与现实是一致的，或者说理性存在于现实之中，反之亦然。

翻译成中文为“存在即合理”可能是因为在翻译过程中为了简洁明了，将“vernünftig”理解为“合理”，将“wirklich”理解为“存在”。但从严谨的哲学角度来说，这样的翻译可能会导致很大的误解，因为其中包含了黑格尔哲学体系的特定概念，需要更详细的解释和理解才能准确传达其含义。

大多数人既不懂德语也没有研究过黑格尔的哲学体系，就拿一句哲人的“存在即合理”断章取义的来打天下了，这是最可悲的事情。如果黑格尔泉下有知了解到东方大国的很多民众这样理解他的话，估计老东西要掀棺材板了！

如果“存在即合理”，那么世界上是不存在傻子的，也不会存在智商税商品，人家是讨论法律、政治和社会哲学的一本书里的一句话，本身“存在即合理”是有应用范围和局限性的，并不是用来给傻子做背书的。

回到正题，为什么有线Mesh是一个怪胎？首先，有线Mesh网络并不能解决无缝漫游的问题。有线Mesh网络主要是一种网络拓扑结构，用于扩展无线网络覆盖范围，并提供冗余路径以增强无线网络的稳定性。无缝漫游则是指在移动设备在不同的接入点之间切换时能够无缝地保持网络连接，这通常是由无线网络技术实现的，实现这个功能和是不是Mesh并没有直接的关联性。

只不过，这个误解是在普通用户群体中逐渐积累产生的，又被商家不断的煽风点火，才形成了有线Mesh能让用户无缝漫游的一个观点，让很多用户趋之若鹜的去购买有线Mesh路由器，厂家能赚到钱，也就更乐于看用户犯傻。

今天咱们就说一下有线Mesh无线路由器系统是怎么占据普通的认知高地的，一步步的来，大家可以自己细品。

最早普通用户的家庭中如果要使用无线网络系统的时候往往都是会使用一个带有无线网络功能的路由器。

这个路由器在为家庭提供了几个RJ45网络端口之外还提供了一个无线Wi-Fi空中接口，让用户可以利用这个空中接口（air interface，空口）将手机、笔记本电脑等Wi-Fi设备接入到局域网内。

空中接口是什么？就是一种在设备制造标准中已经约定了频率、信道和载波意义的无线电信号规范，通过成对的服务端/客户端设备发出和接受的无线电信号，这些信号被预先定义了一套代码规范，设备间可以依据这个代码规范来识别和传递信息。

这个过程和发送无线电电报用摩尔斯电码是一样的，每种不同的脉冲组合都被预先定义

只不过，无线网络高度自动化，发出的信息和接收到的信息已经不需要人工的敲码，所有的信息传递都可以自动化进行。

当然了，随着Wi-Fi等级的提高，这些信号编码的格式也有大范围的改变。

当初对路由器做了什么？红色部分：

在早期路由器中在CPU上直接对应了一个通道，来控制无线设备的收发实现了空中接口。大多数人所购买的家用路由器都是这样的逻辑结构。

我们可以看到本来应该在交换芯片上收发的无线网络信号需要从交换芯片（Switch）中取出，在CPU内进行处理，发往空中接口，同时空中接口收到的信号也会经由CPU处理发送到交换芯片中。

这就是无线Wi-Fi路由器的架构和工作原理，到这里我们可以得到一个足以让普通用户震惊的概念——无线网络通过电磁波传递的根本不是网络信号，而是无线射频信号。从本质上来讲无线网络的无线信号是和网络没有一点关系的。

无线Wi-Fi路由器的CPU一方面要不断的将空口收发的射频信号进行解码和编码，另一方面则要将这些编解码后的信息发送到网络交换机芯片中。效率其实是很低的。

有没有更高效的方式呢？也是有的，早期在实现无线网络规范的时候是没有家用路由器什么事情的，取而代之的是网络中的一个专门设备——AP（Access Point，接入点）

这是一个十分简单的设备，甚至早期的接入点连管理功能都没有，需要额外的控制器对接入点进行协调控制。

它要做的事情就简单了，就是将发送和接收无线信号，同时转换无线信号为网络信号。接入点完全做不了额外的工作。因此早期的接入点还需要额外搭配一台访问控制器（Access Control）使用。这就是很多人现在知道的AC/AP模式，实际上无线网络的最初设计就是基于AC/AP模式的。

谈到这里，咱们就得说说Mesh了：

Mesh是什么？——网，确切说是网状物、网格。如果你英文的搜索引擎中搜索Mesh的话，你所能看到的并不是一大堆无线路由器，而是几块钱的金属网：

利用Mesh组网，实际上就是指每个Mesh设备都是网格中的一个节点，节点和节点相互连接组成了逻辑上的一张网络。

这样做的好处就是没有了星形网络的中央节点，到网络中任何一个节点都可以有多条路径。放在实际应用上来说，当一个星形网络的中央节点瘫痪后，所有的分支节点之间的互相访问就出现了故障，而Mesh网络中若干节点瘫痪大概率并不会导致其他节点之间的相互访问成为一个问题。Mesh网络的可用性要远比星形网络高。

但为了实现Mesh网络在有线网络上就意味着一个节点要多付出几倍的网络线路连接。

这就意味着大量线路的铺设并且计算机上要加装大量的网络接口。因此Mesh这个技术在有线网络的时代虽有提及但是很难真正应用起来。高昂的线路成本导致Mesh有线网络也仅仅在军方的一些必要领域可以见到。

但到了无线时代，无线设备和无线设备之间并不需要铺设网络线路。通过无线Mesh连接就成了一个可行的解决方案。

毕竟，无线电信号并不会带来过大的成本负担。这个东西真正用起来还是“比较美好”的。看到“比较美好”是不是有人就开始酸了？为什么不是“特别美好”？

这得从无线网络的一个器件说起：

每个无线网络设备都会有一个“小三相开关”，这个部件也叫“Switch”，还是用来交换用的，它交换的是无线设备天线的收发状态。上面图上如果这枚小开关接通上面的节点，无线设备就处于发送状态，如果接通下面的节点，无线设备就是接收状态。这个设备受时钟控制，美妙开关达到几百万次。但如果不考虑时序优化的前提下，我们可以大致的估算出每秒钟时间里面，无线设备有不到0.5秒在发送数据，有不到0.5秒在接收数据。硬生生的给数据传输率打了个对折。

用在Mesh上呢？事情就更有意思了，不仅仅多个Mesh节点需要用来传输网络信号，还需要同步自己的Mesh数据回程。这时候网络带宽就更进一步的被挤占了。按照无线Mesh的标准来说，每个节点仅仅保留上一级节点的1/2带宽，剩下的要作为回程带宽。

所以如果组建了Wi-Fi Mesh网络你会发现，距离主路由相对远一些的位置上带宽的下降是十分严重的。

当然了，还有一些Mesh路由器是这样设计的：

在每个子路由上都设置了若干个网络端口，可以组成有线Mesh。这是让你来组合有线mesh

从宣传资料上说的确可以保持远端节点的速度没有损失，但真正部署的时候就是你得用多条线网线连接子路由。从工程上讲，如果沿着子路由分布的结点再布置一系列的网线其实都是断点的短网线，如果节点出现更换或者更新的话，那么中间的这几段网线是根本无法再次利用的。还有的大聪明会将预计安放子路由的节点上布置网线到主路由器的位置上，通过主路由的交换机端口连接所有的子路由，实际上就又形成了一个星形结构。那么问题来了——在这种布置方案下为啥不直接用AC/AP的方案呢？就差这么几百块钱的AC费用吗？

所以说，无论是有线还是无线的Mesh家用路由器其实都是一种怪胎产品。只不过网络嘛是众生平等的一个领域，如果你有钱，可以严格按照规范，得到一套性能和稳定性都有保障的网络系统，如果你没钱，你也可以购买一些智商税产品让自己得到大量的心理安慰。

至于——Wi-Fi网络的无缝切换，这是802.11K/V/R协议所管理的部分，它牵扯到的并不是你的基础组网方案，而是你的无线系统能否支持好这三个协议，如果支持的话，默认就是无缝切换的。

但对于家庭用户所能使用到的Mesh路由器，厂商已经在Mesh的概念上忽悠你一通了，就更不会介意在所谓的无缝切换上再忽悠你一次。大部分家用的Mesh路由器不能真正的做到检测和比较无线信号强弱，你很可能在一个更强信号的无线路由器边上，依旧接入的是屋子另一边的路由，这件事在家庭用户的场景中很普遍。

说白了，很多不理解技术规范的消费者在购买数码产品的时候仅仅是购买了一个念想，这个“念想”仅仅是出现在产品包装上而已。你要真去查大多数家用路由器对802.11协议的子集的支持程度的话，难免会伤心的。

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